期刊文献+
共找到31篇文章
< 1 2 >
每页显示 20 50 100
弱胶结地层富水巷道围岩变形规律研究
1
作者 朱铖宇 刘洪林 +4 位作者 陈志文 罗文杰 朱俊杰 邹长锋 吴振良 《煤炭技术》 CAS 2024年第6期43-47,共5页
新疆煤系地层以弱胶结地层为主,弱胶结岩石普遍具有胶结松散、力学强度低和水软化作用明显的特点,弱胶结地层给煤炭资源开采带来极大困难。结合新疆弱胶结地层地质条件,采用相似模拟实验方法,分析了膨胀应力在此类巷道围岩变形过程中的... 新疆煤系地层以弱胶结地层为主,弱胶结岩石普遍具有胶结松散、力学强度低和水软化作用明显的特点,弱胶结地层给煤炭资源开采带来极大困难。结合新疆弱胶结地层地质条件,采用相似模拟实验方法,分析了膨胀应力在此类巷道围岩变形过程中的影响,研究了弱胶结地层富水巷道围岩变形规律,为西部矿区类似工程地质条件下巷道变形规律研究与工程支护设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 弱胶结地层 富水巷道围岩 膨胀应力 相似模拟实验
下载PDF
弱胶结地层大断面富水顶板巷道围岩控制技术应用研究
2
作者 宋坤 索志亮 +3 位作者 张炜 曹林超 郭文豪 徐雅 《能源技术与管理》 2024年第1期7-10,65,共5页
针对我国西部矿区弱胶结地层富水顶板巷道支护制约矿井安全高效生产的问题,以徐矿集团哈密能源有限公司大南湖五号井+170 m水平西翼辅运大巷为工程背景,采用数值模拟、工业性试验和现场实测等研究方法,对比确定了+170 m水平西翼辅运大... 针对我国西部矿区弱胶结地层富水顶板巷道支护制约矿井安全高效生产的问题,以徐矿集团哈密能源有限公司大南湖五号井+170 m水平西翼辅运大巷为工程背景,采用数值模拟、工业性试验和现场实测等研究方法,对比确定了+170 m水平西翼辅运大巷合理支护参数;在此基础上,进一步针对地质条件正常段、低含水层位段、极低含水层位段及构造应力异常段优化了相应的分段控制方案,并成功应用于现场工程实践。应用结果表明,采用所提出的巷道围岩控制方案,巷道表面位移变形量处在安全可控范围内,可以有效保障巷道围岩的整体稳定性,能够满足现场正常生产需求。 展开更多
关键词 弱胶结地层 富水顶板 合理支护参数 分段控制方案 现场实测
下载PDF
极弱胶结地层煤巷支护体系与监控分析 被引量:16
3
作者 孟庆彬 韩立军 +4 位作者 浦海 乔卫国 梅凤清 周星 李浩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期234-245,共12页
针对极弱胶结地层煤巷围岩自稳能力差、自稳时间短、围岩变形剧烈等特征,采用FLAC3D深入揭示了矩形、切圆拱形与直墙拱形等3种断面形状煤巷开挖后围岩位移、塑性区及应力分布规律,确定了极弱胶结地层煤巷合理断面形状;结合国内外煤巷支... 针对极弱胶结地层煤巷围岩自稳能力差、自稳时间短、围岩变形剧烈等特征,采用FLAC3D深入揭示了矩形、切圆拱形与直墙拱形等3种断面形状煤巷开挖后围岩位移、塑性区及应力分布规律,确定了极弱胶结地层煤巷合理断面形状;结合国内外煤巷支护理论与技术,提出了极弱胶结地层煤巷"双层锚固平衡拱结构",基于煤层厚度与巷道埋深,分类提出了极弱胶结地层煤巷支护技术方案,模拟验证了支护方案的合理性与可行性;基于围岩变形与支护结构受力实时监测及分析,动态掌握了极弱胶结地层煤巷围岩变形与支护结构受力状态,评价了支护效果与验证了支护方案的可行性。监测结果表明,切圆拱形断面煤巷成型较好、受力均匀,有利于巷道围岩的整体稳定,提高了煤巷开挖后的自稳与承载能力;锚网索联合支护技术方案有效地控制了极弱胶结地层煤巷围岩大变形与破坏,保证了巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。 展开更多
关键词 弱胶结地层 煤巷 断面优化 支护体系 监控量测
下载PDF
弱胶结地层条件下工作面溃水溃砂规律模拟研究 被引量:7
4
作者 石磊 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期347-353,共7页
针对工作面开采过程中上覆弱胶结古近系砂砾岩含水层易导致溃水溃砂事故的问题,以西部某矿井21-1煤层开采过程为研究背景,研究确定了安全开采煤层厚度,以降低工作面发生溃水溃砂事故的可能性。利用离散元颗粒流PFC^3D软件构造工作面三... 针对工作面开采过程中上覆弱胶结古近系砂砾岩含水层易导致溃水溃砂事故的问题,以西部某矿井21-1煤层开采过程为研究背景,研究确定了安全开采煤层厚度,以降低工作面发生溃水溃砂事故的可能性。利用离散元颗粒流PFC^3D软件构造工作面三维模型,依据工作面现场测得的宏观参数,通过宏细观参数转换公式转换成细观参数导入三维模型中,模拟工作面在开采厚度为2、4、6、8 m时水砂混合物流动的情况,从而分析工作面发生溃水溃砂灾害的可能性。结果表明:从溃水溃砂通道发育过程及含水层水压变化2个角度分析,煤层开采厚度为2、4 m时,溃水溃砂通道没有贯通到工作面,含水层水压还存在一定的压力,此时发生溃水溃砂事故的概率较小,而煤层厚度为6、8 m时,工作面与砂层之间竖向裂隙出现贯通,溃水溃砂通道形成,含水层水压在最终开采阶段逐渐降低至0,工作面发生溃水溃砂等灾害的概率较大,因此选择最优开采煤厚是降低溃水溃砂事故发生可能性的有效措施。研究为相似矿井工作面选取开采煤层厚度与防治溃水溃砂灾害提供理论支持。 展开更多
关键词 弱胶结地层 水砂混合物 PFC3D 溃水溃砂
下载PDF
弱胶结地层重复采动条件下地表最大沉降模型研究及应用 被引量:3
5
作者 郭文兵 韩明振 +1 位作者 杨伟强 马志宝 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1-10,共10页
弱胶结地层重复采动条件下的地表沉降特征对西部弱胶结矿区煤炭资源安全高效开采与生态修复具有十分重要的意义。采用理论分析、相似模拟、数值模拟及现场监测等方法,对弱胶结地层矿区重复采动条件下的覆岩运移规律及地表沉降模型进行... 弱胶结地层重复采动条件下的地表沉降特征对西部弱胶结矿区煤炭资源安全高效开采与生态修复具有十分重要的意义。采用理论分析、相似模拟、数值模拟及现场监测等方法,对弱胶结地层矿区重复采动条件下的覆岩运移规律及地表沉降模型进行了研究,并进行了工程应用。通过理论分析探讨了弱胶结岩石的碎胀性特征及重复采动覆岩运移对地表沉降的影响机制,建立了“弱胶结地层重复采动条件下地表最大沉降模型”,其中弱胶结岩石的碎胀系数、下层煤的采厚均与弱胶结地层重复采动地表最大下沉值之间呈线性关系。通过相似模拟、数值模拟分析了弱胶结地层重复采动覆岩与地表沉降特征。研究结果表明:弱胶结地层初次采动和重复采动覆岩离层高度发育规律基本一致,均呈现阶梯状上升;重复采动地表下沉曲线呈非对称性分布,最大下沉值偏于开切眼侧的规律;并给出了初次采动和重复采动后的覆岩最高发育高度、地表最大下沉值和地表下沉系数。采用已建立的地表最大沉降模型对现场地表最大下沉值进行预测,地表最大沉降模型预计值与工作面回采过程中现场实测值相近,验证了“弱胶结地层重复采动条件下地表最大沉降模型”的合理性,同时工作面回采结束后的地表最大下沉预计值可为现场实际工作提供参考依据。 展开更多
关键词 弱胶结地层 重复采动 碎胀系数 地表沉降 下沉系数 沉降模型
下载PDF
弱胶结地层全煤巷道断面优化及支护技术
6
作者 李永亮 雷尹嘉 +1 位作者 赵勇 肖成龙 《中国煤炭》 北大核心 2017年第2期33-37,43,共6页
为了解决弱胶结地层特厚煤层回采巷道支护难题,以鲁新煤矿31101工作面轨道巷为工程背景,在岩石力学试验和围岩特性测试的基础上,研究了不同矢跨比巷道变形破坏特征,得出回采巷道合理的矢跨比为0.2;根据全煤巷道不同区域围岩承载特性,将... 为了解决弱胶结地层特厚煤层回采巷道支护难题,以鲁新煤矿31101工作面轨道巷为工程背景,在岩石力学试验和围岩特性测试的基础上,研究了不同矢跨比巷道变形破坏特征,得出回采巷道合理的矢跨比为0.2;根据全煤巷道不同区域围岩承载特性,将其划分为非稳定层、亚稳定层和稳定层,提出了以"主控非稳定层、抑制亚稳定层扩展、调动稳定层承载"为核心的锚网索联合支护方案,现场监测表明该支护方案实现了对弱胶结地层全煤巷道的稳定性控制。 展开更多
关键词 弱胶结地层 全煤巷道 断面优化 围岩控制 支护技术
下载PDF
弱胶结地层条件下垮落带岩层破碎冒落特征与压实变形规律试验研究 被引量:32
7
作者 孙利辉 纪洪广 +2 位作者 蒋华 曾鹏 杨本生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2565-2572,共8页
采空区顶板岩层的破碎、冒落、压实、类固结等性能是影响垮落带高度变化的重要因素。通过破碎岩石压缩实验和岩石崩解实验,研究了不同类型岩石的破碎、崩解性能,分析了岩石膨胀变形—破碎冒落—充填压实—蠕变固结的变形过程及特征,揭... 采空区顶板岩层的破碎、冒落、压实、类固结等性能是影响垮落带高度变化的重要因素。通过破碎岩石压缩实验和岩石崩解实验,研究了不同类型岩石的破碎、崩解性能,分析了岩石膨胀变形—破碎冒落—充填压实—蠕变固结的变形过程及特征,揭示了我国东部和西部矿区岩石变形破坏的差异性。研究结果表明:弱胶结岩石具有强碎胀、易崩解的特性,西部弱胶结岩石较中东部岩石更易破碎,耐崩解指数较中东部岩石偏小,岩石耐崩解指数随崩解循环次数增加呈线性递减关系;相同采高条件下,西部弱胶结地层工作面初始垮落带高度较中东部岩层工作面小,弱胶结地层工作面垮落带趋于稳定后垮落带高度的变化量大,弱胶结岩石的胶结性越差这种特性越强。相似模拟试验结果证明了理论分析的可靠性。 展开更多
关键词 弱胶结地层 垮落带 岩层破碎 压实变形 时变规律
下载PDF
深水弱胶结地层固井强度梯度层理论与固化材料性能 被引量:2
8
作者 步玉环 杜嘉培 +2 位作者 柳华杰 郭胜来 沈忠厚 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期74-83,共10页
提出固井强度层理论与梯度强化固井液的概念,通过研发一种固井液,采用固井施工工艺将固井液注入环空的同时注入地层,使井筒附近由环空到地层形成强度渐变的过渡带,改善固井质量。研究水泥、树脂、氢氧化钠激发矿渣、氧化镁激发矿渣和偏... 提出固井强度层理论与梯度强化固井液的概念,通过研发一种固井液,采用固井施工工艺将固井液注入环空的同时注入地层,使井筒附近由环空到地层形成强度渐变的过渡带,改善固井质量。研究水泥、树脂、氢氧化钠激发矿渣、氧化镁激发矿渣和偏高岭土基地质聚合物等5种固化材料的性能。结果表明:环氧树脂体系具有优异的力学性能,矿渣次之;注浆条件下矿渣体系与树脂体系对模拟岩心强度有较大幅度提升,可将岩心整体抗压强度提高5~6倍,矿渣与树脂体系的固结体与模拟岩心的界面剪切胶结强度均高于其他配方。 展开更多
关键词 深水 弱胶结地层 强度梯度层 固井液 固化材料
下载PDF
弱胶结地层立井井筒变形监测研究 被引量:7
9
作者 吕显州 王渭明 +2 位作者 贾海宾 潘格林 赵增辉 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第3期122-128,共7页
针对弱胶结深厚松散地层立井井筒的灾变防控问题,基于双向受压混凝土强度破坏准则和厚壁圆筒空间轴对称问题位移解,研究新巨龙煤矿立井井壁的变形破裂极限值。采用深井多层位自动变形监测系统,在新巨龙煤矿副井井筒深度范围内选择了3个... 针对弱胶结深厚松散地层立井井筒的灾变防控问题,基于双向受压混凝土强度破坏准则和厚壁圆筒空间轴对称问题位移解,研究新巨龙煤矿立井井壁的变形破裂极限值。采用深井多层位自动变形监测系统,在新巨龙煤矿副井井筒深度范围内选择了3个层位进行井筒变形连续动态监测,并评估了其井壁状态。结果表明:极限破坏状态下井筒内壁变形值为2.369 mm;在弱胶结地层底部含水层与基岩段交界处立井井壁变形量最大,约为井壁变形极限值的82.5%;井壁变形增量在一定范围内波动,其变形属于弹性变形。最后,根据监测得到的变形量反演了井筒的受力状态,所得井壁最大变形量区域的附加应力值小于井壁极限抗压强度。工程实践表明变形监测结果能够真实地反映井壁的受力状态,监测系统能够实现井壁安全状态的实时动态评估。 展开更多
关键词 弱胶结地层 立井井筒 井壁变形 监测系统 状态评估
下载PDF
富水弱胶结地层地铁隧道裂隙水涌水量分析 被引量:5
10
作者 潘格林 王渭明 +3 位作者 贺广良 杜德持 吕显州 魏勋贺 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期171-177,203,共8页
针对复杂地质条件下浅埋地铁隧道裂隙水涌水量预测问题,文章以青岛地铁2号线枣李区间隧道为工程背景,基于等效连续介质模型,利用复变函数理论转换岩土体渗流区域和边界条件,推导了适用于浅埋地铁隧道涌水量的计算公式,确定了合理注浆圈... 针对复杂地质条件下浅埋地铁隧道裂隙水涌水量预测问题,文章以青岛地铁2号线枣李区间隧道为工程背景,基于等效连续介质模型,利用复变函数理论转换岩土体渗流区域和边界条件,推导了适用于浅埋地铁隧道涌水量的计算公式,确定了合理注浆圈参数;并建立了地铁隧道涌水量计算模型,通过流固耦合分析研究了不同注浆圈厚度条件下地铁隧道涌水量变化规律,验证了工程现场实测数据和数值模拟结果与理论解析值的吻合度。结果表明:隧道涌水量随着注浆圈厚度的增大或渗透系数的减小而降低;考虑到地铁隧道涌水量控制标准、经济合理性等要求,确定注浆圈厚度为4 m、渗透系数为0.009 8作为最优合理注浆圈参数;地铁隧道涌水量计算公式解析值与模拟值、实测值在误差允许范围内基本吻合,验证了计算公式的正确性和适用性。 展开更多
关键词 地铁隧道 富水弱胶结地层 涌水量 计算公式 注浆圈参数
下载PDF
青岛地铁穿越富水弱胶结地层支护方案优化研究 被引量:3
11
作者 张为社 王渭明 +1 位作者 贺广良 吕显州 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第10期81-87,共7页
为解决青岛地铁穿越富水弱胶结地层隧道安全快速施工难题,针对隧道上部天然隔水层保护前提下的支护方案优化,考虑支护结构对围岩稳定性控制的影响,通过数值模拟分析了不同支护方案下隧道开挖后围岩变形规律与塑性区扩展特征;基于隧道上... 为解决青岛地铁穿越富水弱胶结地层隧道安全快速施工难题,针对隧道上部天然隔水层保护前提下的支护方案优化,考虑支护结构对围岩稳定性控制的影响,通过数值模拟分析了不同支护方案下隧道开挖后围岩变形规律与塑性区扩展特征;基于隧道上覆岩层塑性区范围、隧道沉降和收敛值等控制指标优化了支护方案,并结合Peck公式采用非线性拟合方法建立了地表变形预测公式。结果表明:以超前小导管结合超前锚杆的联合支护体系能够有效控制隧道开挖围岩变形,并对上覆隔水层起到一定保护作用,优化后支护方案安全、合理、高效,为类似条件下的地铁隧道变形控制及快速施工提供了理论依据和技术指导。 展开更多
关键词 地铁 富水 弱胶结地层 方案优化 地表沉降预测
下载PDF
基于黏土含量的弱胶结地层巷道稳定性分析 被引量:3
12
作者 赵维生 梁维 +1 位作者 许猛堂 刘彬 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第12期277-282,共6页
以内蒙古五间房西一矿为工程背景,对3组取自该矿不同黏土矿物含量的弱胶结软岩分别开展XRD矿物衍射分析、液塑限联合测定和室内力学试验,根据物理与力学试验结果,建立3种不同黏土矿物含量岩体的巷道数值分析模型,研究岩石黏土矿物含量... 以内蒙古五间房西一矿为工程背景,对3组取自该矿不同黏土矿物含量的弱胶结软岩分别开展XRD矿物衍射分析、液塑限联合测定和室内力学试验,根据物理与力学试验结果,建立3种不同黏土矿物含量岩体的巷道数值分析模型,研究岩石黏土矿物含量对巷道围岩变形和塑性区的影响。结果表明:随黏土矿物含量的增加,弱胶结岩石的颜色逐渐加深,液限和塑限逐渐变大,力学强度先增后降,细观"鳞片状"结构越发育;弱胶结地层巷道的塑性区范围和变形量不仅随黏土矿物含量的增加而增大,且增幅随黏土矿物含量的增加逐渐增大,当黏土矿物含量超过33%后的围岩稳定性明显降低。 展开更多
关键词 黏土矿物含量 弱胶结地层 围岩稳定性 物理与力学性质 室内试验 数值仿真
下载PDF
伊宁弱胶结地层露天矿边坡稳定性研究
13
作者 陈运财 刘洪林 +3 位作者 王宏志 曹文祥 闫海天 甄文元 《新疆大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS 2022年第6期747-753,共7页
伊宁矿区位于高山之间的坳陷盆地,特殊地形条件下区域降雨具有强度大、但持续时间短的气候特点.由于矿区地层岩石胶结程度低、结构松散、力学性质差,在高强度降雨过程中,弱胶结地层岩体受雨水浸润作用强度大幅度降低,露天矿边坡的稳定... 伊宁矿区位于高山之间的坳陷盆地,特殊地形条件下区域降雨具有强度大、但持续时间短的气候特点.由于矿区地层岩石胶结程度低、结构松散、力学性质差,在高强度降雨过程中,弱胶结地层岩体受雨水浸润作用强度大幅度降低,露天矿边坡的稳定性急剧下降,极易发生失稳.针对伊宁矿区在短时强降雨条件下的弱胶结露天矿边坡稳定性问题,采用理论分析、FLAC 3D数值计算及GeoStudio降雨模拟方法,分析边坡倾角、坡高及降雨强度对弱胶结地层边坡稳定性的影响.结果表明:(1)边坡安全系数与坡高、倾角呈负相关,随着二者的增大安全系数总体呈现快速下降和缓慢下降两个阶段;(2)降雨作用下,弱胶结地层边坡变形分为非饱和入渗、径流形成、饱和渗透及稳定卸压四个阶段,且随着降雨时长的延伸,边坡安全系数大幅度下降;(3)针对伊宁矿区短时强降雨弱胶结露天矿边坡稳定性的变化规律,提出采用“防渗+锚固”相结合的边坡联合控制方法. 展开更多
关键词 弱胶结地层 边坡稳定性 降雨入渗 数值模拟
下载PDF
弱胶结地层大采高工作面覆岩“两带”发育高度研究 被引量:12
14
作者 吕文斌 杜明泽 +2 位作者 管彦太 赵宝相 牟义 《煤炭工程》 北大核心 2021年第8期92-97,共6页
弱胶结岩体遇水易软化劣化,采用传统的地面和井下钻孔注水观测、钻孔电视观测难以准确的判断垮落带和导水裂隙带的界限,且钻孔易塌孔,钻孔电视成像较为模糊。以新上海一号煤矿为例,通过崩解试验和不同含水率下岩石力学测试,得出泥岩遇... 弱胶结岩体遇水易软化劣化,采用传统的地面和井下钻孔注水观测、钻孔电视观测难以准确的判断垮落带和导水裂隙带的界限,且钻孔易塌孔,钻孔电视成像较为模糊。以新上海一号煤矿为例,通过崩解试验和不同含水率下岩石力学测试,得出泥岩遇水泥化、砂岩遇水崩解,且强度随含水率的增大而降低;泥岩饱和单轴抗压强度大多数小于20MPa,砂岩单轴抗压强度0-70MPa不等,覆岩类型划分为中等;采用分布式光纤和并行电法等手段,15煤垮落带、导水裂隙带发育高度分别为46.7m、75m,垮采比为12.62,裂采比为20.27,并与数值模拟结果和经验公式进行对比,垮落带实测值较预计值大,导水裂隙带较实测值较数值模拟结果相对较大,与经验预计值相对偏小。研究结果可为类似矿井提供数据参考,也为弱胶结松软地层覆岩破坏提供技术监测手段。 展开更多
关键词 矿井水害 松软地层 覆岩破坏 分布式光纤 并行电法
下载PDF
弱胶结卵石地层隧道超前支护技术研究
15
作者 李小斌 张建鹏 《青海交通科技》 2024年第1期136-139,共4页
作为交通基础设施的重要组成部分,隧道工程对于缩短线路里程、改善行车条件意义重大,我国隧道建设水平在不断的探索和发展中稳步提升。但在隧道工程发展中也遇到了多种复杂地质条件的困扰,其中弱胶结卵石地层是典型的复杂地层,该类地层... 作为交通基础设施的重要组成部分,隧道工程对于缩短线路里程、改善行车条件意义重大,我国隧道建设水平在不断的探索和发展中稳步提升。但在隧道工程发展中也遇到了多种复杂地质条件的困扰,其中弱胶结卵石地层是典型的复杂地层,该类地层综合地质成因复杂,成岩程度低,主要由砂、卵石组成,局部夹有大块漂石,孔隙被粉土、黏土等细小颗粒的土体填充或胶结,岩土体具有一定的粘聚力,但整体结构强度较低,属于一种不均匀的松散岩土介质系统。本文结合西互公路大庄隧道建设实例,研究弱胶结卵石地层超前支护措施,以解决弱胶结卵石地层隧道易超挖、成洞困难等问题。 展开更多
关键词 隧道工程 卵石地层 超前支护
下载PDF
极弱胶结地层煤巷锚网索耦合支护效应研究及应用 被引量:20
16
作者 孟庆彬 韩立军 +3 位作者 乔卫国 张建 梅凤清 冯伟 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期770-778,共9页
基于锚杆与锚索支护机理分析,采用FLAC3D研究分析不同锚杆与锚索预紧力条件下引起的围岩应力场分布特征,定义了围岩应力扩大系数k来表征围岩应力扩散效果,揭示了锚杆、锚索预应力耦合支护效应。针对极弱胶结地层煤巷矩形断面开切眼导硐... 基于锚杆与锚索支护机理分析,采用FLAC3D研究分析不同锚杆与锚索预紧力条件下引起的围岩应力场分布特征,定义了围岩应力扩大系数k来表征围岩应力扩散效果,揭示了锚杆、锚索预应力耦合支护效应。针对极弱胶结地层煤巷矩形断面开切眼导硐工程地质特征,提出了锚网索与工字钢支架联合支护技术方案。采用FLAC3D研究分析了不同支护方案的支护效果,验证了煤巷矩形断面开切眼导硐联合支护方案的合理性,并进行了井下工业性试验。为评价支护效果,对巷道围岩变形与锚杆、锚索受力进行了实时监测,监测结果表明:该联合支护方案有效地控制了矩形断面煤巷围岩变形与塑性区的损伤扩展,保证了围岩与支护结构的稳定和安全。 展开更多
关键词 弱胶结地层 煤巷 矩形断面 支护效应 联合支护 FLAC3D数值模拟
原文传递
西部弱胶结地层大采高工作面覆岩结构演化与矿压活动规律研究 被引量:17
17
作者 孙利辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1820-1820,共1页
随着我国西部大开发的快速发展,近期西部大批开采弱胶结地层煤炭资源矿井陆续建成投产,弱胶结地层天然的禀赋条件决定了其物理力学性能与中东部岩层有明显的差异,开采实践表明弱胶结地层大采高工作面矿压活动规律与中东部大采高工作面... 随着我国西部大开发的快速发展,近期西部大批开采弱胶结地层煤炭资源矿井陆续建成投产,弱胶结地层天然的禀赋条件决定了其物理力学性能与中东部岩层有明显的差异,开采实践表明弱胶结地层大采高工作面矿压活动规律与中东部大采高工作面矿压活动规律也有一定的差异。因对弱胶结地层性能和工作面矿压活动规律认识不清,导致弱胶结地层大采高工作面开采时常发生大面积冒顶、台阶下沉、溃水溃沙、支架压死等事故。因此,弱胶结地层大采高工作面覆岩运动、三带分布、支架选型等矿压问题亟需解决。以红庆河煤矿弱胶结地层大采高工作面开采为工程背景,通过室内实验、数值模拟、相似材料模拟、理论分析及现场实测等方法,研究了弱胶结岩石物理力学性能及其与中东部岩石的差异性,统计了弱胶结煤系地层地域分布;分析了弱胶结岩石受开采扰动在采空区破碎、冒落、充填、崩解、压实、固结的变形规律;构建了弱胶结地层大采高工作面覆岩结构演化模型,揭示了弱胶结地层大采高工作面冒落带分布特征及其与裂隙带协同演化规律;研究了围岩–支架之间的作用机制,给出了弱胶结地层大采高工作面支架工作阻力计算方法。取得主要研究成果如下:(1)弱胶结岩石具有强度低、胶结性差、遇水泥化、易崩解等特性,我国新疆、神东、蒙东、宁东、陕北等煤矿区具有弱胶结地层开采条件,基于弱胶结岩石的力学参数、物理参数、成岩年代等因素,对西部典型矿区弱胶结岩石进行了变异性评价。(2)针对弱胶结岩石与中东部岩石碎胀性、崩解性的差异,通过碎胀实验和崩解实验,研究了弱胶结岩石的初始碎胀性、残余碎胀性特征及其耐崩解特征,揭示了弱胶结岩石强碎胀、易崩解的特性。(3)针对西部弱胶结岩石物理力学性能与中东部岩石的差异性,通过实验和理论分析,研究了开采扰动作用下弱胶结岩石变形、破坏、冒落、崩解、压实、固结等特征,分析了弱胶结岩石破碎–冒落–充填–崩解–再破碎–压实–固结的变形规律,揭示了弱胶结地层冒落充填体的变形演化机制。(4)以红庆河煤矿3–1煤首采面为工程背景,通过相似材料模拟、数值模拟及理论分析,研究了弱胶结地层大采高工作面覆岩运动规律及应力场分布规律,获得了覆岩由下至上层层递进的冒落特征,揭示了覆岩裂隙萌生–发展–贯通的岩层破坏机制。(5)根据弱胶结地层的物理力学性能和充填体变形机制,通过相似材料模拟和理论分析,研究了弱胶结地层大采高工作面覆岩变形、运动规律,建立了弱胶结地层大采高工作面覆岩裂隙演化模型,研究了三类顶板结构下大采高工作面冒落带分布特征,获得了弱胶结地层大采高工作面冒落带分布规律,揭示了冒落带与裂隙带协同演化机制。(6)根据弱胶结地层大采高工作面"三带"分布特征和演化规律,研究了弱胶结地层大采高工作面矿压活动规律,分析了支架–围岩之间相互作用机制,给出了弱胶结地层大采高支架工作阻力计算方法,现场实测数据初步验证该方法的合理性和实用性。论文初步探索了弱胶结岩石的物理力学性能、弱胶结地层大采高工作面覆岩结构演化规律及三带分布规律,但受西部矿区地域辽阔及复杂地质条件的影响,下一步还需要针对一个矿区内弱胶结岩石的物理力学性能进行深入研究,并开展大量的现场矿压观测,进一步揭示西部弱胶结地层大采高工作面矿压活动规律。 展开更多
关键词 采矿工程 弱胶结地层 大采高工作面 覆岩 矿压规律
原文传递
构造应力分布对弱胶结巷道变形的影响机制
18
作者 张明村 刘洪林 +2 位作者 杨焕河 于海军 亓建 《能源技术与管理》 2024年第2期7-10,44,共5页
为了研究我国西部弱胶结煤系地层中复杂构造应力场对巷道围岩变形破坏的作用机制,以苇子沟煤矿为工程背景,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,分析了构造应力对巷道顶、底板的破坏性,得到了构造应力大小与角度对巷道围岩变形的影响机... 为了研究我国西部弱胶结煤系地层中复杂构造应力场对巷道围岩变形破坏的作用机制,以苇子沟煤矿为工程背景,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,分析了构造应力对巷道顶、底板的破坏性,得到了构造应力大小与角度对巷道围岩变形的影响机制。研究表明:巷道轴向与最大水平主应力夹角α对巷道围岩变形的影响较为严重,α值越大,巷道围岩变形破坏越剧烈;巷道围岩受构造应力的影响程度不同,总体表现为巷道围岩非对称变形;构造应力作用下软岩巷道围岩变形破坏具有明显的方向性,且破坏程度主要取决于构造应力大小。 展开更多
关键词 构造应力 软岩巷道 弱胶结地层 变形机制
下载PDF
富水弱胶结地层大断面隧道施工方案优化与工程应用研究 被引量:17
19
作者 王怀正 宋战平 +2 位作者 张学文 田小旭 潘红伟 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期210-219,共10页
在富水弱胶结地层中,隧道施工极易诱发围岩坍塌或支护结构大变形。以兰渝客运专线桃树坪隧道3#斜井工区正洞段为研究背景,提出了一种适用于富水砂岩地层的“底部双导洞超前”施工工法。同时采用真空轻型井点+集水井的联合降水方案进行... 在富水弱胶结地层中,隧道施工极易诱发围岩坍塌或支护结构大变形。以兰渝客运专线桃树坪隧道3#斜井工区正洞段为研究背景,提出了一种适用于富水砂岩地层的“底部双导洞超前”施工工法。同时采用真空轻型井点+集水井的联合降水方案进行隧道内超前降水,以降低施工难度;采用数值分析和现场监测的方法对方案的合理性和有效性进行分析与评价。结果表明,隧道在采用“底部双导洞超前”施工工法时,拱顶沉降和净空收敛值分别为50 mm、32 mm;其支护结构上的最大接触压力为135.3 kPa;支护结构的变形和受力均在允许范围之内,隧道结构安全、稳定。“底部双导洞超前”的施工工法已成功应用于桃树坪隧道,可为后续富水弱胶结地层或软弱岩层中的超大断面隧道施工提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 隧道工程 富水弱胶结地层 底部双导洞超前工法 数值分析 现场监测
下载PDF
特厚弱胶结顶板煤层综放开采覆岩破坏特征与强矿压机理
20
作者 彭宝山 王永乐 杨学孟 《煤炭技术》 CAS 2024年第10期75-80,共6页
针对新疆准东二矿1101工作面,通过分析现场矿压和微震数据,研究了综放工作面矿压显现规律以及顶板破坏特征和矿压显现之间的关系。研究结果表明:(1)准东二矿特厚煤层弱胶结顶板1101首采工作面基本顶初次来压步距为43.37 m,关键层初次来... 针对新疆准东二矿1101工作面,通过分析现场矿压和微震数据,研究了综放工作面矿压显现规律以及顶板破坏特征和矿压显现之间的关系。研究结果表明:(1)准东二矿特厚煤层弱胶结顶板1101首采工作面基本顶初次来压步距为43.37 m,关键层初次来压步距为81 m,基本顶和关键层交替破断形成大小周期来压,大周期来压步距为30~40 m,小周期来压步距为18~22 m。(2)截止到工作面推进至270 m,小能量微震事件主要发生在顶煤中,大能量微震事件主要发生在关键层及以上岩层,微震能量大小呈现周期性变化,顶板裂隙发育高度为距离煤层顶板258 m左右。(3)压架事故发生在基本顶和关键层周期来压阶段,压架事故往往伴随大能量微震事件的发生。(4)综放工作面顶板形成“组合悬臂梁-铰接岩块”平衡结构,组合悬臂梁断裂形成小周期来压,关键层断裂同时压断下方悬臂梁形成大周期来压,然而弱胶结顶板使得关键层破断后不易形成稳定的铰接结构,破断岩块发生滑落失稳,对工作面造成冲击动载荷,造成压架事故的发生。在此基础上,提出了提高液压支架初撑力至31.4 MPa,控制工作面推进速度在5 m/d左右的防治措施。 展开更多
关键词 特厚煤层 弱胶结地层 综放开采 矿压特征 强矿压机理
下载PDF
上一页 1 2 下一页 到第
使用帮助 返回顶部